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虚拟仿真技术在高职土建专业实践教学中的应用
中图分类号：G712 文献标识码：A DOI：10.16871/j.cnki.kjwhb.2018.08.041
摘 要伴随科学技术的不断进步和创新,我国已进入信息时代,高职院校现正全方位落实信息化教学,虚拟仿真技术便是其中一种主要教学措施.本文将主要围绕虚拟仿真技术的定义与其在高职土建教学中实施的重要性展开分析,并提供其具体应用对策以供参考.
关键词虚拟仿真技术高职土建专业
Discussion on the Application of Virtual Simulation Tech原nology in the Practice Teaching of Civil Engineering inHigher Vocational Colleges // Li Wen,Wei Xiuying,Luo Meilian
Abstract With the continuous advancement and innovation ofscience and technology, China has entered the information age.Higher vocational colleges are now implementing information-based teaching in all aspects. Virtual simulation technologyis one of the main teaching measures. This paper will focus on thedefinition of virtual simulation technology and the importance ofits implementation in higher vocational civil engineering teaching,and provide its specific application countermeasures for reference.Key words virtual simulation technology;higher vocational colleges;civil engineering major
1 引言
现阶段,我国全力支持并激励虚拟仿真技术在职业教学中的运用,要求其实现工学联合,产教结合,不断激励其研发虚拟车间、虚拟工厂、虚拟试验以及虚拟技术等.倡导不同级别的不同教育要强化实践教学,优化仿真实操资源运用形式,提升应用效益.
2 虚拟仿真技术的定义和特点
2.1 相关定义
所谓虚拟仿真技术,又叫做virtual reality（VR）,是一种可以感受虚拟世界的计算机模拟体系,依靠现代化科学技术,把图像处置、智能传感技术、互联网技术、语音技术以及图形学等不同科学有效融合在一起,应用人员利用一定的设施与虚拟氛围里的目标完成互动沟通,产生身临其境的体会与心情.
2.2 有关特点
虚拟仿真教学便是凭借虚拟仿真技术的一种革新性的教学措施,利用建设一个仿真的虚拟学习氛围,充分激发学生听觉、触觉、视觉等一些感官刺激,反馈、处置和学习相关的讯息,进而调动其学习积极性和主动性,开发其创新认识,进行独立探究、敢于创新的学习活动.其具备交互性、虚拟性、传神性以及陶醉性等特征[1].
3 高职土建专业教学运用虚拟仿真技术的重要性
3.1 有效处理土建专业教学活动三难三高问题
在我国,高等职业院校土建专业组织实践教学有诸多阻碍,存在三难三高的代表性问题,也就是落实难、观摩难、再现难,投入高、危险高、耗材高.例如,教师在讲解“建筑施工技术”相关知识时,主要展现为：学校内的实操基地备受师资、场所、资本等方面的限制,无法广泛推广；有些施工进程赋有不可逆性,并且要浪费诸多的材料费用；应用工艺繁杂、危险性高的实操作业无法顺利进行,比如脚手架的搭建实操、地基基本工程施工实操、钢构造吊装实操等等；还会被场所、交通方面所影响,学生很难走进现场完成教学实操；建筑施工遭受季节的干扰,施工节奏和教学时期难以有效匹配,但以上这些情况均可利用虚拟仿真教学技术来改善,具备良好的推行性与应用性.
3.2 有助于提升学生的学习积极性与实践水平
虚拟仿真技术运用彩色三维动画,与施工现场有着相同的颜色与背景建设情境,交互性突出、生动形象,学生运用道具或者一些应用软件可以自我探索、实践,开发创新性头脑,而且动态学习冲击比传统学习更为奏效,给人以深刻且深远的记忆.通过虚拟软件融合教材内容策划制定教学情境,能迅速吸引学生眼球,让其进入学习状态,进而实现理想的教学效果.经过一系列实践,此种教学措施大大地塑造了学生的创新认识,提升了学生的现实操纵水平[2].
4 虚拟仿真技术在高职土建专业实践教学中的运用
4.1 生动形象,运用情境教学
心理学表明,以往的课堂教学,学生常常仅能接受不到30%的所学内容,而且伴随实践的流失,所理解的知识会渐渐忘却.并且,据相关调研显示：翻阅看到的信息人们能学习到12%；耳朵听到的信息可以学习到20%,然而自己切身感受过的事物能学习至85%.不难发现,体验式学习是最佳的形式.土建专业是一门技术繁杂多样,设施材料众多,应用性较强的科目,在教学中学生要有切实的感受经验.虚拟仿真技术利用虚拟现场情境,效仿施工技术与进程等,积极开发学生的学习主动性.把教学内容和学习目的进行有机融合,利用直接、一目了然的形式让学生掌握更多的知识.在情境体验教学过程中,教师和学生能充分进行互动,让教学效率和质量显著提升[3].
4.2 提升学生空间联想水平
土建工程是把二维展现的设计图纸转变成立体的、繁杂的、三维的建筑物.这便对学生的空间立体联想力提出了严格需求.然而刚刚学习此专业学生,经常有联想不出或者难以理解的情况出现,传统教学过程教师一般是利用模型演示或者制图等形式来进行,然而效果平平.运用虚拟仿真技术,可以仿真出建筑物的建筑结构,可以切实呈现建筑物的不同节点,空间分布,立体图的产生过程.利用虚拟仿真技术可以让学生走进虚拟建筑空间里,进而对这些建筑空间的意识与理解能更为透彻且印象深刻.
4.3 优化管理类课程讲解形式
在土建专业课程系统里,具备大量管理方面的课程,这些课程显著特征是难以观察到切实场景,以至于在学习中也无法实际经历,仅能靠翻阅一些成果性的材料.例如：教师在讲解“工程招投标和合同管理”相关知识要点时,有关标书标志、合同签署、开标进程等,教学过程中难以感受此类进程的作业环节与寓意.虚拟仿真技术可以模仿有关场景,使学生在课堂中,进行角色饰演,演绎开标、谈判、评标相关作业,让其全方位感受,实实在在地体验,进而高效地推动管理知识的吸收和消化,达成项目教学任务.
4.4 推动实践教学
土建专业的实践课程是十分关键,针对学生掌握知识要点,还有应用和理论相融合有着积极的推动性作用.土建专业所需的实操项目和设施类型数目众多,各大学校受场地、资本、安全教学监管等不同因素所限制,难以具备全方位的应用条件,而虚拟仿真技术运用本身优点,良好地推动实践教学.
首先,确保实操科目的品质,节省成本.要想保证实践项目教学的成果,以往的相关教学形式需要庞大资本投入还有采购教学所需的设施,而且在教学进程中会损耗诸多的材料,易于淘汰教学设施与一些仪器,所以难以符合教学要求.站在教学资源全程监管来说,虚拟仿真技术实践降低的成本投入主要有建筑投入、材料投入、占地、师资力量投入还有建筑投入,通过勘查统计可减少40%-85%.另外,还能减少实操中的噪音污染、粉尘污染等,并且学生在获得大量实践契机的基础上,能更加乐于参与教学活动.
其次,容许性能好,能进行研究性试验.土建专业实践具备大量安全风险,特别是学生进入施工现场进行实操时,并且企业也为杜绝此种安全事件的诸多限制惩罚而不想接纳学生现场实操.为预防意外事件的出现,常常是利用扩充实操进程中的有关束缚条件来保证师生的人身安全.然而束缚愈多,和实践就越渐行渐远,教学效率和质量无法获得有效保证.虚拟仿真技术能指引学生主动在仿真活动中展开实操,不用考虑发生安全问题,保证实操的有效性.在利用虚拟仿真技术的基础上,教师在教学过程中可布置各种各样的故障等局面,制造出一些仿真事故,让学生不断地进行试验,利用多样性手段,剖析问题,处理问题,在此方面现实实训是无法企及的.
最后,合理定量审核,和职业资格挂钩.在土建专业的实践项目的审核往往只是一纸报告或是实操教导教师依据学生在此过程中的展现,根据自身想法给予学生一定的成绩评判.但在虚拟仿真实践的软件里,可依据各种要求,策划相应实质的考试、审核形式.这些软件利用随机选题,大量题库,在线测评等形式,确保考试审核的公正、实际.进而达成了教考分割,分量统一,用考试,审核成绩来认定教学品质,评判教学成果,鉴别学生学习水平的目标.
5 怎样创作虚拟仿真教学软件
仿真教学软件的制作的整体进程可分成两大时期,分别是教学策划时期与软件创作时期.虚拟仿真教学软件创作是一种繁杂的项目监管工程.制作顺应高职教学特征的软件要从以下几方面入手：
5.1 建设职业教学观念
教学策划要以教育科学的思想和手段为基准,依据职业教育额教学任务、教学对象、教学内容的特征等,融合我国有关职业工种要求,改善教学软件的体系构造和模块策划,而且挑选相应的媒体信息,让其在体系里获得有效融合,以达成实操和课程的教学任务.
5.2 制作队伍实施脚本编制
脚本是仿真教学软件的首要步骤,直接影响着教学内容的精准性和合理性,存在于脚本编制里的教学策划,关联着教学软件的实施效果.
土建专业细腻仿真软件脚本往往通过具备大量教学和实操阅历且掌握现代教育技术的专业人员来编制.鉴于此,要创建现场工程师、教育技术专业、专业教师构成的制作团队.脚本制作里的总体构造要根据开发大纲的需求实施,不但在确保合理性的基础上,关注教学实训技能要点、目标、任务、项目、操控流程的策划,关注符号文字图形的规范化之外,还要特别关注屏幕设计,关注交互性的体现,包括安全标准与操纵工艺等方面的策划.
5.3 塑造创作要确保品质
素材不但是组成教学软件的基础单元,同时也是教学实现体系合成的主要根本和前提.素材的创作是创作流程中耗时最大的步骤,根据统计显示,素材的创作能占据75%-85%的创作作业量,所以,素材创作是数字化教学资源研发的核心,是创作的主要步骤,是改善研发时间的重点步骤.土建专业虚拟仿真软件里的素材要与现实物体、实际场景全面配合,以此确保软件的品质,以免为后期制作埋下不良因素.
6 结论
综上所述,把虚拟仿真技术运用在高职土建专业实践教学里,能获得显著的教学成果,具备良好的推行运用价值.其转变了以往实践教学的形式和手段,可以高效地节省成本投入,并且能让学生拥有良好的学习习惯,迅速掌握所学知识,实现学以致用.
仿真技术论文范文结:
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3、农村新技术杂志
4、现造技术论文